三聚磷酸钠应用

背景及概述^[1]

三聚磷酸钠又名三磷酸钠、磷酸五钠。白色晶体。分子量 367.86。溶于水。常见的有无水物和 六水合物两种。无水物稳定，水合物有吸湿性。六水合物在水中的溶解度 小于无水物。具有良好的络合金属离子能力，能与钙、镁、铁金属络合，生成可溶性络合物。对油脂具有悬浮分散、胶溶及乳化作用。主要用作合成洗涤剂的添加剂。也用作软水剂、预鞣剂、染色助剂等。以湿法磷酸为原料，与氢氧化钠进行中和反应，经喷雾干燥制取。三聚磷酸钠作为一种软化剂、分散剂、染色助剂。用于工业水的软化剂，减少工业水中钙、镁、铁等金属离子含量，降低水的硬度；用于油漆、高岭土、氧化镁、碳酸钙等工业配置中的分散剂，用于钻井泥浆分散剂。此外亦可作为洗涤剂助剂、食品添加剂、石膏等模具的减水剂。

制备^[2-3]

一、超低I型三聚磷酸钠的生产：

在工业应用中，三聚磷酸钠一般配制成水溶液使用，大量三聚磷酸钠倾倒入水中 会瞬间团聚板结成块，影响后续使用。现有技术有的通过改变三聚磷酸钠颗粒大小，通过生 产颗粒状三聚磷酸钠降低三聚磷酸钠团聚结块的程度。还有的采用预水合方式，通过提前 水合成六水合三聚磷酸钠来降低结块程度。上述方式不同程度存在弊端，颗粒型三聚磷酸 钠颗粒强度低，在长时间运输及储存过程中难以保证使用效果，同时颗粒型产品增加了运 输成本；预水合方式得到的产品由于六水合物存在，使得产品溶解度降低，限制了使用范 围。同时上述方法只是不同程度降低三聚磷酸钠团簇结块的程度，没有有效解决该问题。三聚磷酸钠溶解性与其I、II型比例有关，I型结构中存在四配位体，对水有极强亲 和力，所以在相同条件下溶解时，I型迅速水合生成六水合物从溶液中析出，团簇板结成块，使得三聚磷酸钠产品中I型含量越高，产品板结情况越严重。目前工业化产品I型含量多在 15-60％，导致不同程度存在团簇板结的问题，基于此，开发出一种I型含量0-3％超I型三聚 磷酸钠生产工艺很有必要。CN201810679820.6提供一种超低I型三聚磷酸钠的生产方法。它是按以下步骤来实现的：(1)中和反应：在搅拌条件下，往质量浓度为30％-50％的纯碱溶液中加入固体碳 酸钠和85％磷酸，调整中和料浆K值2.8±0.1停止加磷酸，将该混合物中蒸汽加热至体系温度40-50℃，反应45min备用；(2)将步骤(1)得到的物料送入调节罐中，在搅拌条件下，加入三聚磷酸钠水溶液， 调节料浆比重降低至1.20±0.05，反应25min过滤得黏稠料浆备用；(3)干燥脱水：将得到的黏稠料浆送入干燥塔内在130±10℃雾化脱水；(4)一次聚合：将干燥脱水后的原料送入回转聚合炉进行一次聚合反应，反应时间 20-30min；(5)二次煅烧：一次聚合后物料经冷却滚筒冷却至室温，再通过返料滚筒送回到回 转聚合炉进行煅烧反应，煅烧时间30-40min，得到超低I型三聚磷酸钠。

二、利用粗焦磷酸钠生产三聚磷酸钠

本发明提供了一种利用粗焦磷酸钠生产三聚磷酸钠的方法。发明人通过实验，成功地开发出粗焦磷酸钠经过精制工艺后以液体和晶体的形式添加到传统工艺的中和液中生产三 聚磷酸钠的方法，该方法采用通用设备即可实现，不仅保证了三聚磷酸钠的各项质量指标，而且降低了生产三聚磷酸钠的原料成本。本发明所采用的技术方案是：利用粗焦磷酸钠生产三聚磷酸钠的方法，包括以下步骤：(1)洗涤粗焦磷酸钠，使其中氯化钠溶解于水，过滤得洗涤渣；(2)对洗涤渣进行一次压滤，得滤饼和一次滤液；(3)溶解滤饼，并向溶液中加入脱杂剂除金属离子，得到脱杂溶液；(4)对脱杂溶液进行二次压滤，得二次滤液；(5)向二次滤液中加入脱色剂除色素，再加入磷酸酸化，加速溶解，最后加碱液调 节pH值至7.5～8.5，配成精制液，将其中一部分精制液送入三聚磷酸钠生产工艺中的中和 液配制工段与磷酸和液体烧碱混合配制中和液作为生产三聚磷酸钠的生产原料；

(6)对另一部分精制液进行冷却结晶后，再进行固液分离得焦磷酸钠晶体和母液；

(7)将所得焦磷酸钠晶体送入三聚磷酸钠生产工艺中的中和液配制工段与磷酸和 液体烧碱混合配制中和液作为生产三聚磷酸钠的生产原料。

应用 ^[4]

低泡洗衣粉适用于普通洗衣机、自动洗衣机洗涤，也适应于手工搓洗，是一种两用 型洗衣粉。手洗的使用方法同普通冼衣粉用法。洗衣粉的用量，无论是机洗还是手洗，一般控制每公斤干衣服约用15克。但一些毛织品用普通洗衣粉洗涤会引起织物起毛、收缩、损伤。CN201711184467.6提供了一种三聚磷酸钠复合洗衣粉。技术方案：一种三聚磷酸钠复合洗衣粉，其特征在于：所述的三聚磷酸钠复合洗衣粉由下列组份按照重量份数组成：三聚磷酸钠22-29份，荧光增白剂5-9份，硫酸钠10-13份， 月桂酰单乙醇胺7-12份，二甲基硅油9-13份，余量为水。有益效果：本发明用于洗涤细软织物，良好洗涤去污效果，并且在洗涤过程中容易 投洗、漂清、省时省力省水。

主要参考资料

[1] 简明精细化工大辞典

[2] CN201810679820.6 一种超低I型三聚磷酸钠的生产方法

[3] CN201610688474.9 利用粗焦磷酸钠生产三聚磷酸钠的方法

[4] CN201711184467.6 一种三聚磷酸钠复合洗衣粉